第一章　安培力与洛伦兹力　章末复习与专题 课件（7份打包）高中物理选择性必修二（人教版2019）

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专题：带电粒子在有界匀强磁场中的运动第一章　安培力与洛伦兹力进出磁场具有对称性，入射方向和出射方向与磁场边界形成的夹角相等.(如图)1.(多选)如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同，分别带正电和负电的粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则两个粒子在磁场中A.运动轨迹的半径相同B.重新回到边界所用时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向均相同D.重新回到边界时与O点的距离相等√√√根据牛顿第二定律得qvB＝ ，解得r＝ ，由题知q、m、v、B大小均相同，则r相同；粒子的运动周期T＝ ，由题知q、m、B大小均相同，则T相同；同理，带负电的粒子运动时间为t′＝ ，时间不等.两个粒子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据对称性可知，两粒子重新回到边界时速度大小与方向均相同；根据几何知识得知，两粒子重新回到边界时与O点的距离均为2rsin θ，故选A、C、D.2.如图所示，某带电粒子(重力不计)由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为θ＝30°.磁场的磁感应强度大小为B.由此推断该带电粒子A.带正电B.在磁场中的运动轨迹为抛物线√根据左手定则知，粒子带负电；该粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹是圆周的一部分，而非抛物线；1.沿径向射入必沿径向射出，如图甲所示.2.不沿径向射入时速度方向与对应点半径的夹角相等(等角进出)，如图乙所示.3.在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出.(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷 ；由粒子的运动轨迹(如图)，利用左手定则可知，该粒子带负电荷.粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径R＝r，(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′的大小及此次粒子在磁场中运动的时间t.设粒子从D点飞出磁场，运动轨迹如图，速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°，由几何知识可知，粒子做圆周运动的半径此次粒子在磁场中运动的时间4.如图所示，ACD为一半圆形区域，其中O为圆心，AD为直径，∠AOC＝90°，半圆形区域内存在着垂直该平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一带电粒子(不计重力)从圆弧的P点以速度v沿平行于直径AD方向射入磁场，运动一段时间从C点离开磁场时，速度方向偏转了60°，设P点到AD的距离为d.下列说法中正确的是A.该粒子带正电D.直径AD长度为4d√由左手定则可判断，粒子带负电，A错误；过P点和C点作速度方向的垂线，交点即为轨迹圆圆心.如图，由几何关系可知，OCO′P为菱形，∠COP＝∠CO′P＝60°，直径AD的长度等于磁场区域半径的2倍，即4d，故选D.